| 【発明の名称】 |
真空絶縁された導管端部を結合するための継手 |
| 【発明者】 |
【氏名】クラウス トカ
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| 【要約】 |
【課題】極低温媒体を案内するために設けられた継手ボックス（１１）と継手プラグとを介して、真空絶縁された導管端部（１２,１３）を結合する継手であって、それぞれ外側の導管端部に該導管を閉鎖する手段（２８，２９）を有している形式のものにおいて操作及び操作ミスに際して改善された安全性を保証すること。
【解決手段】両方の導管端部（１２，１３）の前記手段（２８，２９）が継手ボックス（１１）と継手プラグ（１０）との分離面（２７）にすぐ隣接して配置されていること。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 真空絶縁された導管端部を、極低温媒体を導くために設けられた継手ボックスと継手プラグとを介して結合するための継手であって、それぞれ外側の導管端部に、導管端部を閉じる手段を有している形式のものにおいて、両方の導管端部（１２，１３）の前記手段（２８，２９）が前記継手ボックス（１１）と継手プラグ（１０）との分離面（２７）に対してすぐ隣接して配置されていることを特徴とする、真空絶縁された導管端部を結合するための継手。
【請求項２】 前記手段（２８，２９）が導管端部（１２，１３）をシールするためのシール（３１，３８）を有し、シール（３１，３８）が前記分離面（２７）にすぐ隣接して配置されかつ解離可能である、請求項１記載の継手。
【請求項３】 前記手段がシール（３８）を保持する制御棒（３６）を有し、該シール（３８）がばね部材（４１）の力で導管端部に設けられたシール面（４２）に接触している、請求項２記載の継手。
【請求項４】 前記シール（３８）ばね力でシール面（４２）に向かって引っ張られている、請求項３記載の継手。
【請求項５】 前記制御棒（３６）が継手ボックス（１１）に向けられた側にセンタリング部材（３５）を有している、請求項３又は４記載の継手。
【請求項６】 前記シール（３８）が制御棒（３６）の、継手側に向かって開いた切欠き（３７）内に配置されており、前記センタリング部材（３５）がフランジ（３９）を有し、該フランジ（３９）が開いた前記切欠き（３７）を前記シール（３８）で覆っている、請求項５記載の継手。
【請求項７】 前記センタリング部材（３５）が前記制御棒（３６）に取外し可能に固定されている、請求項５又は６記載の継手。
【請求項８】 継手側に向けられた導管端部（１２）が少なくとも１つのリング形の継手面（２５，２６）を有し、継手面（２５，２６）の上に少なくとも１つのシール（２３，２４）が取外し可能に配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の継手。
【請求項９】 外側及び内側の継手面（２５，２６）がそれぞれ１つのシール（２３，２４）を備えており、外側のシール（２３）が継手ケーシングを周囲媒体の侵入に対してシールしておりかつ内側のシール（２４）が前記手段（２８，２９）を極低温媒体の流出に対してシールしている、請求項８記載の継手。
【請求項１０】 継手ボックス（１１）が導管端部に配置された閉鎖体（３０）を有し、該閉鎖体（３０）がシール（３１）を保持し、該シール（３１）がばね部材（３２）の力によって導管端部に設けられたシール面（３３）に接触している、請求項１から９までのいずれか１項記載の継手。
【請求項１１】 前記シール（３１）がばね力でシール面（３３）に対して押し付けられる、請求項１０記載の継手。
【請求項１２】 前記閉鎖体（３０）がセンタリング部材を受容する構成を端面側に有している、請求項１０又は１１記載の継手。
【請求項１３】 継手プラグと継手ボックスとのすべてのシール（２３，２４，３１，３８）がほぼ一平面内に位置している、請求項１から１２までのいずれか１項記載の継手。
【請求項１４】 継手プラグが前記手段（２９）と結合された制御ユニット（４３）を有しており、該制御ユニット（４３）が制御圧で負荷されて制御棒（３６）を分離面（２７）を越えて移動させかつ導管端部（１２，１３）を開放する、請求項１から１３までのいずれか１項記載の継手。
【請求項１５】 前記制御ユニット（４３）がベロー（４４）、有利にはメタルベロー又はピストンシリンダユニットとして構成され、該ピストンシリンダユニットが制御導管（４６）と接続された内室（４５）を有している、請求項１４記載の継手。
【請求項１６】 前記制御ユニット（４３）が導管端部（１２）内に配置されている、請求項１４又は１５記載の継手。
【請求項１７】 導管端部（１２）が極低温媒体の供給及び／又は排出のための２つの導管（５０，５１）と接続されている、請求項１から１６までのいずれか１項記載の継手。
【請求項１８】 継手ボックスと継手プラグとの結合が錠止部材（１４）を介して行なわれており、該錠止部材（１４）が継手プラグに支えられ、継手ボックスを継手面（２５，２６）に向かって引っ張っており、この場合、前記継手面の間にシール（２３，２４）が緊密に接触している、請求項１から１７までのいずれか１項記載の継手。
【請求項１９】 継手プラグがガソリンスタンドの給油としてかつ継手ボックスが自動車のタンク閉鎖部として構成されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載の継手。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空絶縁された導管端部を、極低温媒体を導くために設けられた継手ボックスと継手プラグとを介して結合するための継手であって、それぞれ外側の導管端部に、導管端部を閉じる手段を有している形式のものに関する。
【０００２】極低温媒体のための継手であって、その結合メカニズムと導管端部の開放と閉鎖を行なう手段とに関し、２つのグループに分けられ得るものがすでに公知である。
【０００３】ＤＥ１９５１６０２９Ｃ１号、ＤＥ４０４１３３７Ａ１号及びＤＥ４３３９６７６Ａ１号明細書によれば、継手プラグと継手ボックスとを有する極低温媒体のための継手が公知である。継手プラグは継手ボックス内に差込まれるので、真空絶縁された、外側の継手ケーシングはオーバーラップし、継手プラグに配置された結合部材は、継手ボックスに設けられた対応部材に係合させられる。結合は継手プラグを継手ボックスとねじ結合することで行なわれる。この場合に行なわれる継手ボックスへの継手プラグの移動過程の間に、継手はまず周囲媒体に対してシールされ、次いで導管端部を閉じる手段が開かれる。この継手構造では弁状の手段は継手ボックス内の分離面から遠く離して継手ボックス内で継手平面に配置されている。分離面においては継手プラグと継手ボックスとの外側の端面が直接的に向き合っている。
【０００４】継手平面においては導管端部を閉鎖する手段が直接的に向き合っている。前記手段は開放されるか又は閉鎖されることができる。極低温媒体は前記手段が開放した場合に継手プラグの導管端部から継手ボックスの導管端部に向かって流れる。
【０００５】さらにＤＥ４１０４７１１Ａ１号及びＬＩＳ４，３３５，７４７Ａ１号によれば、周囲媒体に対するシールを、前記手段の開閉から離して分離面にすぐ隣接して球コックを介して行なうことが公知である。継手プラグを継手ボックスと結合することは機械的な部材を介して分離面で行なわれる。継手プラグと継手ボックスは、同様に分離面から遠く離されて継手ボックス内に配置された弁状の手段を有している。この弁状の手段の開放は分離面を越えてかつ開放した球コックを通って機械的に移動可能な継手プラグの導管端部によって行なわれる。継手プラグの導管端部はこのために、波状ホースの意味でフレキシブルに構成されている。
【０００６】公知の継手の弁状の手段は分離面から遠く離れて継手平面に配置されている。継手の保守、例えばシールの交換は高い組立費用を必要としかつ／又は継手の部分を破壊することなしには行なわれない。この結果、継手の欠落時間は長くなりすぎることになる。高級鋼から成る継手ケーシングの形状接続による差込み／押込み結合は、高い表面質と形状精度並びに結合面の高い粗面度とを、わずかな力しか用いない接合過程のために要求する。同様に差込み−押し込み結合は、継手ボックスがタンク充填装置（タンク閉鎖部）として自動車に配置されかつ継手プラグがガソリンスタンドの給油に配置されると安全技術的に満足できない。何故ならば差込み結合は、結合させられた状態で離反させられていると、継手プラグが継手ボックスから分離面にて解離し、継手プラグが継手ボックスに対し継手平面に配置されていても、ガソリンスタンド及び／又は自動車において重い故障をもたらすことがある。さらに自動車の極低温燃料タンクを充填する場合には継手の操作は非専門家が行なう。これは操作者が深冷の極低温燃料と接触しないように継手を簡単にかつ確実に構成することを必要とする。
【０００７】したがって極低温媒体のための継手であって、公知技術により公知である欠点を回避できる継手が望まれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】極低温媒体のための継手であって、保守が簡単でかつ操作する場合及び操作ミスの場合の安全性が公知の継手に較べて改善されたものを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、冒頭に述べた形式の継手において請求項１に記載した特徴によって解決された。
【００１０】本発明の有利な別の構成は従属請求項に記載してある。
【００１１】本発明による継手の構成により継手プラグと継手ボックスとの導管端部の結合は分離面に対してすぐ隣接して行なわれる。何故ならば両方の導管端部を閉鎖するすべての手段は、分離面に対して隣接して設けられているので、分離面と継手面とはほぼ共通の平面に位置するからである。これにより継手の取扱いは簡易化される。何故ならば高級鋼から製作された継手ケーシングの差込み／押し込み過程が省略されるからである。安全性は、欠陥がある場合に継手ボックスにおける継手プラグの形状結合が維持されないので高められる。さらにすべてのシールは分離面にすぐ隣接して解離可能に配置され、ひいては直接的に接近可能である。したがって欠陥のあるシールの交換は簡単な形式で行なわれる。何故ならばシールは導管端部を介して接近可能であるからである。このためには制御棒のシールは継手側に向かって開いた切欠きに配置され、外から解離可能な、すなわちねじ込まれたセンタリング部材によって覆われている。制御棒と閉鎖体とのほぼ直線的な移動は、制御棒の端面に固定されたセンタリング部材によって達成される。該センタリング部材は継手ボックスの閉鎖体における、前記センタリング部材を形状接続で受容する対応部材内に係合する。形状接続による結合を介して制御棒がそれを案内する継手ボックスの閉鎖体においてセンタリングされて軸方向に案内されることが保証される。
【００１２】両方の導管端部を閉鎖する手段は同じ方向の開放方向を有しているので、前記手段は分離面を越えて制御棒を移動させる軸方向の制御運動だけで開放することができる。この場合には、継手プラグにおいて設けられた制御棒はシールを保持し、このシールがばね部材又はベローの力で、導管端部に構成されたシール面に対して引きつけられ、これに対して、閉鎖体に保持された継手ボックスのシールはばね部材又はベローの力によって導管端部に設けられたシール面に押し付けられる。
【００１３】制御棒が例えば送出する制御ユニットに基づき、軸方向で継手ボックスに対して軸方向に移動すると、制御棒のシールはシール面から離される。同時に制御棒は閉鎖体をばね部材又はベローのばね特性に抗して着座から遠ざけるので、閉鎖体により保持されたシールは同様にシール面から離れ、極低温媒体は継手プラグから継手ボックスに向かって流れることができる。
【００１４】分離面における継手プラグと継手ボックスとのシールはそれぞれ１つのシールが配置された有利な２つの継手面を介して行なわれる。外側のシールは継手ケーシングを周囲媒体の侵入に対してシールしかつ氷結を阻止するのに対し、内側のシールは前記手段を極低温媒体の流出に対してシールする。連結された状態でシールされたリング室を形成するシールによって、暖い周辺媒体が深冷の極低温媒体に接触させられることが阻止される。
【００１５】本発明による継手の遠隔制御された作動は、極低温媒体の流路の直接的な開放によって、差込み／押し込み運動とは関係なく、制御ユニットを介して達成される。この場合、継手プラグと継手ボックスとの解離可能でかつ緊急時に錠止解除可能な結合は別個のステップで前もって行なわれる。これにより、継手の操作者が極低温媒体と接触しないことが保証される。なぜならば操作者は継手プラグと継手ボックスとの結合しか行なう必要はなく、前記手段の開放は継手から離れて操作部材を介して行なわれるからである。この場合、前記手段の開放は自動的に、所定の時間を経て自動的に、例えばコイン又はチップの投入又はキャッシュカードの走査によって行なうこともできる。
【００１６】特に簡単に構成された制御ユニットは、ベロー、有利には金属ベローを有し、該ベローの内室は制御導管と接続されている。制御導管の他端は圧力ガス室に接続されている。制御導管内には遠隔制御可能な弁が配置されている。この弁は制御信号により開放又は閉鎖されることができる。
【００１７】別の構成によれば制御ユニットはピストンシリンダユニットとして構成されている。
【００１８】制御ユニットが導管端部に配置されていると継手の寸法を減少させ、機械的な構造を著しく簡易化することができる。何故ならば導通部と接続部とが省略されかつ前記手段が直接的に制御ユニットと接続され得るからである。
【００１９】前記手段が閉じられた場合の継手の低温運転は導管端部と接続された２本の導管により可能になる。この場合、直径の小さい方の導管は、深冷媒体が導管端部へ流入するときに通る充填導管として用いられかつ導管端部を予冷する。直径の大きい方の導管を介して、気化した媒体は流出する。継手の運転中に極低温媒体は、できるだけ大きな質量流を得、ひいてはわずかな圧力損失で充填時間を短縮できるように、両方の導管を流過する。
【００２０】継手プラグは継手ボックスに錠止部材を介して結合される。この錠止部材は継手プラグに支えられ（固定支承部）かつ継手ボックスを、シールを備えた継手面に向かって引っ張る。このために継手ボックスはその外周にフランジを有し、このフランジを背後から錠止部材のハーフシェル形の部材が掴みかつロッドを介して継手プラグ側に向かって引っ張られる。この場合、シールは継手プラグと継手ボックスとの継手面に緊密に接触する。さらに前記手段が開かれた場合に導管端部に形成された流動圧は圧力に比例して継手プラグ側のシールにシール力を作用させる。有利には錠止部材は、緊急錠止解除を介して即座に、有利は閉鎖過程の直後に解離可能であり、したがって継手プラグと継手ボックスが迅速に自由に可動になるように構成されている。緊急錠止解除の変化実施例では、継手に作用する引っ張り力が所定の大きさを越えると錠止部材の反転レバーを開放しかつハーフシェル形の部材を有するロッドを解放する裂断紐であることができる。もちろん専門家なら設けることのできる別の機械式、空気力式、液圧式、電気式又は磁気式の多数の変化実施例が緊急錠止解除装置には考えられるので、本発明は前記実施例に限定されるものではない。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１に縦断面で示された継手は継手プラグ１０と継手ボックス１１を２本の導管端部１２，１３（図３のａ）を接続するために有している。継手プラグ１０を継手ボックス１１と結合することは錠止部材によって行なわれる。このためには継手プラグ１０の真空絶縁された継手ケーシング１６の上には、軸２１を中心として回転可能に支承されかつロッド１７において回転軸２１を中心として旋回可能に支承された反転レバー１５が設けられている。ロッド１７にはハーフシェル状の部材１８が固定されている。この部材１８は継手ボックス１１の真空絶縁された継手ケーシング２２のフランジ１９を掴み、軸２１を中心として反転レバー１５が旋回させられると前記フランジ１９を継手プラグのフランジ２０に向かって引っ張る。前記部材１８の運動を介して継手ボックス１１の真空ケーシング２２を、継手プラグ１０の、シール２３，２４を備えた継手面２５，２６に対して引っ張る、必要がある、機械的な力が作用させられる。
【００２２】各継手ケーシング１６，２２は継手プラグ１０と継手ボックス１１の全長に亘って延びる絶縁する真空室を形成する。該真空室は導管端部１２，１３において深冷の媒体が流過する場合に気化を阻止する。導管端部１２，１３は継手プラグ１０と継手ボックス１１との分離平面２７まで達している。各導管端部１２，１３には導管端部１２，１３を開閉する、互いに向き合った手段２８，２９（図３のｃ）が分離面２７にすぐ隣合って配置されている。継手ボックス１１の手段２８は導管端部１３を閉じる閉鎖体３０を有している。該閉鎖体３０はＰＴＦＥから成るシール３１を保持している。閉鎖体３０はばね３２と媒体の力で負荷されてシール面３３に接触する（図３のｂ）。該シール面は拡大された導管端部１３内に配置されかつ導管端部１３の、角度を成して先細になった壁の形で構成されている。シール面３３に対して閉鎖体３０はシール３１でばね３２により押し付けられている。閉鎖体３０は切欠き３４を有し、該切欠き３４は継手プラグ１０のセンタリング部材への対抗部材として構成されかつ継手プラグ１０の前記センタリング部材３５を形状接続で受容する。
【００２３】導管端部１２を開閉するための継手プラグ１０の手段２９は分離面２７にすぐ隣接して配置されておりかつ継手側に向いて開いた切欠き３７を有している。該切欠き３７はＰＴＦＥから成るシール３８を保持している。前記シール３８はセンタリング部材３５のフランジ３９により上方から覆われている。センタリング部材３５はねじ４０を介して、導管端部１２の自由側から、制御棒３６と解離可能に結合されている。制御棒３６はシール３８でばね４１を介してシール面４２に向かって引っ張られている。シール面４２は拡大された導管端部１２に設けられている。制御棒３６はベロー４４として構成された制御ユニット４３と結合されている。この制御ユニット４３は内室４５を有し、該内室４５は制御導管４６を介して、図示されていない圧力室と結合されている。内室の制御流体は図示されていない制御手段を介して制御導管４６を経て内室４５に供給される。
【００２４】制御棒３６の行程を制限する部材４７、例えばねじは、制御棒３６の内室４５に向いた側にねじ込まれておりかつ制御棒３６の行程は、前記部材４７のための貫通孔が該部材４７のヘッド４９よりも小さい、内室に結合された接触面４８で制限されている。ねじ込み長さを介して制御棒の走行行程は制限される。これは制御棒が連結されていない状態で走出させられた場合にベロー４４が損傷することを阻止する。
【００２５】継手プラグの拡大された導管端部１２は２本の導管５０，５１を介して、極低温媒体を有する図示されていないタンクと結合されている。
【００２６】図３の（ａ）、（ｂ）が示すように、両方の継手ケーシング１６，２２は分離面２７において端面で互いに当接させられている。端面に設けられたセンタリングリング５２，５３は位置調整に役立つ。反転レバー１５と増力機構とを押し下げることによって継手プラグ１０と継手ボックス１１とが互いに引き寄せられかつ固定される。つまり外側のシール２４と２３は変形する。いまや外部に対してシールされたこの位置では極低温媒体の流れは可能ではなく、さらに継手プラグ１０と継手ボックス１１との間で結合面の形状接続によって縮小されたデット容積も無圧になる。制御圧を接続することでベロー４４の内室４５は圧力で負荷される。ベローはシール３８を保持する制御棒を、継手ボックスの端面に対して垂直に分離面２７から走出させる。この場合、継手ボックスの手段２８は継手プラグの手段２９と一緒に開放位置へもたらされる。両方の導管端部１２，１３はいまや互いに接続されかつ極低温媒体は流れることができる。媒体流の終了後、内室４５は制御導管４６を介して放圧される。ばね４１は制御棒３６をベロー４４と一緒に、シール３８がシール面３３に緊密に接触するまで移動させる。この過程は両方の導管端部１２，１３の圧力によって援助される。何故ならば有効なベロー及びシール面が付加的な閉鎖力を生起するからである。
【００２７】いまや継手は反転レバーの作動により分離可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９００４０３８３
【氏名又は名称】メツサー グリースハイム ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング
【氏名又は名称原語表記】ＭＥＳＳＥＲ ＧＲＩＥＳＨＥＩＭ ＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ ＭＩＴ ＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴＥＲ ＨＡＦＴＵＮＧ
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月２８日（１９９８．１２．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６１８１５
【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 敏雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１９３１７４（Ｐ２０００−１９３１７４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月１４日（２０００．７．１４） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３７４５２５ |
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